桁架结构是钢结构中比较常见的结构形式。常用于场馆、车站、机场等大型公共建筑。近年来快速发展的高速铁路和城际轨道交通车站大多采用这种结构形式。它具有跨度大、形状多样的特点。
桁架结构一般由弦杆、腹板和节点板组成。由于结构构件所用材料的不同，有钢管桁架、H型钢桁架、箱形截面桁架、角钢桁架等多种类型，不同类型的桁架结构各有其特点，也有深化设计时的注意点和要求不同。
1、钢管桁架
钢管桁架的结构杆材有圆钢管、方钢管和矩形钢管。这些杆通常通过相交的节点连接。此类桁架深化设计时应注意以下几个方面：
大多数桁架构件都承受轴向应力。构件的连接应尽量避免偏心。构件的轴线应在一个平面内。当多个杆件连接在一个节点中时，杆件的轴线必须汇聚于一点。
主管的外形尺寸不应小于支管的外形尺寸，主管的壁厚不应小于支管的壁厚。杆件相交时，大管必须穿过小管，支管不得插入主管内。
杆件相交时，杆件之间的夹角不应小于30度。
支管与主管的连接焊缝应沿整个圆周连续焊接，并平滑过渡。
多根管子相交时，应注意棒材相交的顺序，以保证每根棒材都能在整个圆周上连续焊接。
桁架分段制作时，上下弦的分割点需要错开。对接衬管一般安装在分段点处，以保证对接焊缝的质量。设置对接衬垫后应采取相应措施，避免妨碍桁架安装。
2.H型钢桁架
H型钢桁架有弦杆和腹板钢结构牛腿，两者均为H型钢或弦杆为H型钢，腹板为圆钢管、方钢管或矩形管。在H型钢桁架详细设计过程中，除了关注钢管桁架详细设计要点外，还应注意以下几点：
H型钢上下弦焊接时H型钢翼缘板的拼接长度不小于板宽的2倍；腹板拼接宽度不小于300mm，长度不小于600mm。 （设计如有特殊要求，按设计执行）。
H型钢桁架现场对接。上下弦对接焊缝不能在同一位置，上下错缝大于200。
如果需要改变H型钢桁架上下弦的材料截面，则改变位置不能设置在节点处（一般结构设计图中改变位置设置在节点处）。同时，换位可与现场对接位相结合，减少上下段数量。弦对焊。
H型钢桁架加深时，应注意控制桁架外观的整体尺寸。加工时应采用整体放样，避免现场安装时错位。
3.箱形截面桁架
箱形截面桁架形式包括弦杆和腹杆，两者均为箱形截面，或者弦杆为箱形截面，腹杆为圆钢管、方钢管或矩形管。当腹杆为圆钢管、方钢管或矩形管时，腹杆、弦杆与腹杆之间的连接多为相交连接。深化时注意事项与钢管桁架相同。当腹弦均为箱形时，应注意以下几点：
杆件的对接接头需保证焊缝质量，采用有利于现场焊接的连接节点形式。一般采用顶部预留盖或侧开盖的形式。
箱体壁板的连接顺序和连接焊缝的位置需要考虑箱体中加强板的装配，以保证不能电渣焊的加强板能够通过装配过程在四个侧面进行焊接。
箱形桁架腹杆与弦杆现场连接时，常在弦杆节点位置设置牛腿，以简化现场焊接，保证焊接质量。
4.角钢桁架
角钢桁架多用于屋面结构体系，常用于工业厂房。角钢桁架多采用双角钢组成的T型截面。深化设计时应注意以下几个方面：
桁架应以杆件质心为轴线，连接螺栓中心线应尽可能靠近杆件质心，节点处轴线应相交于一点，避免偏心。
当同一弦杆采用两种不同截面材料时，截面变化位置应在节点处，杆件重心线应与桁架质心线重合。如果要求上皮处于同一标高，可以用钢板平整。
除支撑节点外，其他由钢板连接的节点均应采用相同厚度的钢板。支撑节点比其他节点厚2mm以上。
节点板的形状一般为矩形或梯形。通常，两侧需要彼此平行。节点板一般超出角钢边缘10~15mm。
桁架结构建筑除了桁架结构体系的深入设计外，屋面和墙体围护系统的深入设计也是重要内容之一。
围护系统的深入设计内容和要点与门刚度和网格结构类似，所用材料也基本相同。需要特别注意的是，围护系统的深入设计往往需要与幕墙单元配合完成，并妥善处理好接口的连接方式。当满足相应条件时，连接节点应尽可能采用工厂制作，以减少主体结构的现场作业。焊接。
桁架结构形状多样、结构复杂。每个项目形态都是独一无二的，相关节点的深加工是不可复制的。设计人员需要灵活运用现有技术来满足项目的要求。相信随着时间的推移，技术的不断发展和经验的积累，在深化设计中会汇聚更多的点，深化设计工作将为施工的便利提供更多的帮助。
5、桁架结构深度设计的一些案例
株洲神农大剧院——由1400座的大剧院、400座的实验剧场、公共空间、后勤辅助建筑组成，总建筑面积40388平方米。地下三层（剧院舞台仓库），地上三层，建筑高度86.3m。大剧院空间桁架壳体钢结构采用空间空心箱形截面桁架结构体系。梁、柱沿径向旋转，形成梁、柱一体化变厚度平面空心桁架。按照建筑网格沿圆周方向排列一定数量的连续空心桁架。它以放射状桁架形成空间结构体系，在建筑形式上形成螺旋特征。整个钢壳主体结构由60个径向主桁、14个环向管桁架、3个空间桁架以及压环、柱间支撑、屋面支撑、墙体抗风系统组成。单桁架跨度达到120m，钢结构总用钢量约8000吨。
株洲神农大剧院
八溪洲网球俱乐部——总建筑面积2790平方米，地下1层，地上3层。结构采用箱弦+圆钢管腹桁架。东西桁架长60m，南北桁架长32m，桁架最大悬臂18m。总体钢材消耗量约为5000吨。
八溪洲网球俱乐部
湘江欢乐城冰雪大世界以百米天然深坑为基础而建，整个建筑悬浮在矿坑之上。它是世界上最大的集室内冰雪乐园和水上乐园于一体的主题公园。项目室内总建筑面积7.9万平方米，建筑总高度95米。结构形式为钢-混凝土组合结构，其中钢结构屋面为钢管混凝土柱+巨型箱形钢桁架。钢材最高为Q420GJC，最大板厚为80mm，总过剩用量约为2万吨至3万吨。
湘江欢乐城冰雪大世界
成都广汇雪莲馆——采用核心筒刚性结构+箱型钢桁架系统结合预应力拉索结构，最大跨度60米，最大悬臂结构30米，打造近3000平方的无柱大空间米。建筑面积约6.9万平方米。建筑整体用钢量近万吨。
成都广汇雪莲馆
驻马店青少年宫科技馆——总建筑面积8.9万平方米，其中地上6.75万平方米，地下2.15万平方米（人防、车库及相关设备用房）。该结构是框架、桁架、加劲肋、网壳等多种结构形式的综合应用。建筑整体用钢量达1万至2万吨。
驻马店青少年宫科技馆
凯霖国际大厦 - 该项目是长沙市河西金融中心的重要组成部分。由A、B、C三栋办公楼组成，钢结构由刚性钢柱和屋顶矩形钢管桁架组成。钢桁架跨度36~40m钢结构牛腿，净高15.3~20m。钢结构总用钢量约为5000吨。
凯霖国际大厦
神龙汽车股份有限公司成都分公司总装车间 - 神龙汽车股份有限公司成都分公司总装车间工程包括主厂房、钢质雨棚及附属建筑。主厂房为角钢桁架结构，长516m，宽288m。桁架最大跨度36m，净高18m，总建筑面积约12万平方米。钢结构总用钢量约为5000吨。
神龙汽车股份有限公司成都分公司总装车间
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